Umlenkung von Kräften

Material:

• 3 Umlenkrollen
• Federwaage (5N)
• drei miteinander verbundene Federwaagen
• Schnur 
• Gewichte (4x200g, 3x100g, 1x50g)
• Stativmaterial 
• Kohlebogenlampe

Beschreibung:

1. Federwaage: Mit der Federwaage kann zuerst noch mal die Messung der Gewichtskraft und das Hook'sche Gesetz demonstriert werden (Bild01: ganz rechts: Umlenkung von Kräften 01).
2. Kräfteumlenkung bei einer Umlenkrolle: Mit einer Umlenkrolle kann eine bestimmte Kraft beliebig umgelenkt werden. Hängt man über eine Umlenkrolle an einer Schnur ein Gewicht, so muss man auf die andere Seite ein genau gleich großes Gewicht hängen, damit das System im Gleichgewicht ist (Bild01: rechte Seite neben Federwaage: Umlenkung von Kräften 01). Ersetzt man das zweite Gewicht durch eine Federwaage, so zeigt diese unabhängig von angreifendem Winkel die gleiche Kraft an.
3. Kräfteumlenkung/-Zerlegung bei mehreren Rollen: Benutzt man einen Aufbau aus zwei Umlenkrollen, so kann die Kräftezerlegung mit drei miteinander verbundenen Federwaagen demonstriert werden. Hängt man rechts, links und ich der Mitte die gleichen Gewichte, so wirken auf das System von den drei Seiten die gleichen Kräfte und die Auslenkung der Federwaagen ist überall gleich und die drei Winkel sind ebenfalls gleich (Bild01: Umlenkung von Kräften 01). Vergrößert man nun eine der drei Kräfte so verschiebt sich das System zu dieser Kraft hin. Vergrößert man die mittlere Kraft, so wird der obere Winkel kleiner und die Auslenkung der mittleren Federwaage größer (Bild02: Umlenkung von Kräften 02). Verringert man die mittlere Kraft, so wird der obere Winkel größer und die Auslenkung der mittleren Federwaage wird kleiner (Bild03: Umlenkung von Kräften 03).

Betriebsanweisungen:

Versuchsbilder: